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Flashcard FC284057

Qual a expressão da velocidade angular de precessão estável de um giroscópio submetido ao torque do peso?

Dinâmica

IDECAN · 2019

De acordo com o assunto Física: Dinâmica, responda:

Qual a expressão da velocidade angular de precessão estável de um giroscópio submetido ao torque do peso?
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Resposta

Ω = \(\dfrac{mgr}{I\omega}\)

Explicação:
O torque gravitacional é \(\tau = mgr\) e o momento angular do giroscopio é \(L = I\omega\).
Em regime estável a taxa de precessão satisfaz \(\Omega = \tau / L = \dfrac{mgr}{I\omega}\).

Exemplo:
Considere um pião com m=2,0 kg, r=0,05 m, I=1,0×10⁻³ kg·m² e rotação de 100 rev/s.
A velocidade angular de rotação é \(\omega = 2\pi f = 2\pi(100)=200\pi\ \mathrm{rad/s}\).
Calcula-se
\(\Omega=\dfrac{mgr}{I\omega}=\dfrac{2\cdot10\cdot0{,}05}{1{,}0\times10^{-3}\cdot200\pi}=\dfrac{1}{0{,}2\pi}=\dfrac{5}{\pi}\ \mathrm{rad/s}\approx1{,}59\ \mathrm{rad/s}.\)
Em rotações por segundo: \(f_{\mathrm{prec}}=\dfrac{\Omega}{2\pi}\approx0{,}253\ \mathrm{rev/s}.\)




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